สอนการใช้งาน Ultrasonic Module HC-SR04 กับ Arduino UNO
บทความนี้จะสอนใช้งาน Arduino UNO เชื่อมต่อกับโมดูลเซ็นเซอร์ Ultrasonic Module HC-SR04 ตรวจจับสิ่งกีดขวาง และเมื่อตัวเซ็นเซอร์ตรวจเจอสิ่งกีดขวางก็จะทำให้ LED ติด จะมีวิธีการทำอย่างไรกันนั้น ไปดูกันเลยครับ
เซ็นเซอร์วัดระยะทาง Ultrasonic Module HC-SR04
Ultrasonic Sensor Module HC-SR04 เป็นอุปกรณ์ใช้วัดระยะทางโดยไม่ต้องมีการสัมผัสกับตำแหน่งที่ต้องการวัด วัดได้ตั้งแต่ 2 cm ถึง 400 cm โดยส่งสัญญาณอัลตร้าโซนิคความถี่ 40 kHz ไปที่วัตถุที่ต้องการวัดและรับสัญญาณที่สะท้อนกลับมา พร้อมทั้งจับเวลาเพื่อนำมาใช้ในการคำนวณระยะทาง
สเปค
- แรงดันที่ใช้ในการทำงาน 5V
- กระแสไฟฟ้าที่ใช้ 15mA
- คลื่นความถี่ในการทำงาน 40kHz
- ระยะสูงสุดที่สามารถวัดได้ 4 m (400 cm)
- ระยะต่ำสุดที่สามารถวัดได้ 0.02 m (2 cm)
- ความแม่นยำ ±3mm – องศาในการวัด 15 องศา
- Trigger Input Signal : 10us TTL Pulse
อุปกรณ์ที่ต้องใช้
- Arduino UNO R3 board + USB CABLE
- Ultrasonic Detector Module HC-SR04 Distance Sensor
- สาย Jumper 20 cm Male to Male
- บอร์ดทดลอง – 400 จุด
- LED เลือกสีตามใจชอบ
- ตัวต้านทาน
หมายเหตุ หลอด LED กับตัวต้านทาน ขึ้นอยู่กับผู้ใช้ว่าจะสีอะไร และตัวต้านทานกี่โอห์ม ศึกษาเพิ่มเติม → คลิก
การต่อวงจร
Ultrasonic ⇒ Arduino UNO
Trig → Pin 13
Echo → Pin 12
Vcc → 5V
Gnd → GND
LED ⇒ Arduino UNO
ขา + (ยาว) → Pin 11
ขา – (สั้น) → GND
ตัวอย่างโค้ด
const int pingPin = 13;
int inPin = 12;
int LED_Pin = 11;
void setup() {
Serial.begin(9600);
pinMode(LED_Pin, OUTPUT);
}
void loop()
{
long duration, cm;
pinMode(pingPin, OUTPUT);
digitalWrite(pingPin, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(pingPin, HIGH);
delayMicroseconds(5);
digitalWrite(pingPin, LOW);
pinMode(inPin, INPUT);
duration = pulseIn(inPin, HIGH);
cm = microsecondsToCentimeters(duration);
Serial.print(cm);
Serial.print(“cm”);
Serial.println();
delay(100);
if( cm <= 100){
digitalWrite(LED_Pin, HIGH);
}
else{
digitalWrite(LED_Pin, LOW);
}
}
long microsecondsToCentimeters(long microseconds)
{
//ความเร็วของเสียงคือ 340 m/s หรือ 29 ไมโครวินาทีต่อเซนติเมตร ค่าปิงเคลื่อนที่ไปและกลับ ดังนั้นในการหาระยะทางของวัตถุ เราจึงใช้ระยะทางที่เดินทางครึ่งหนึ่ง
return microseconds / 29 / 2;
}
ดาวโหลดโค้ด → คลิก
ขั้นตอนในโปรแกรม Arduino IDE
1. ดาวน์โหลดโค้ดที่ผมอัพไว้ให้เมื่อข้างต้น และเปิดไฟล์ขึ้นมา ดังรูป
2. หลังจากนั้นให้เข้าไปเมนู Tools → Board : “xxxxxxx” → Arduino AVR Boards → Arduino uno
3. ไปที่เมนู Tools อีกครั้ง เลือก Port ที่บอร์ด Arduino UNO เชื่อมต่ออยู่ ในที่นี้เป็น COM10
4. กดอัปโหลดโปรแกรมลงบอร์ด รอจนเสร็จ
จากโค้ดตัวอย่าง
เปิด Serial Monitor ขึ้นมาเพื่อดูค่า ถ้า Ultrasonic Module HC-SR04 ตรวจเจอวัตถุด้านหน้าได้ในระยะน้อยกว่าหรือเท่ากับ 100 cm จะส่งค่าสัญญาณมาให้ Arduino UNO และจะสั่งให้หลอดไฟ LED ติด แต่ถ้าไม่มีเอาวัตถุมาบังหน้า Ultrasonic Module HC-SR04 จะอยู่ในระยะประมาณ 220 cm ตัวเซ็นเซอร์จะส่งสัญญาณมาให้ arduino หลอดไฟ LED ก็จะดับ ดังรูป
ตรวจเจอวัตถุด้านหน้า
ตรวจไม่เจอวัตถุด้านหน้า
